The invention discloses a device and method for continuous energy recovery and utilization in the process of drilling, which includes a transmission system, an energy conversion system and an energy recovery system. The transmission system includes a winch, a transmission box, a central shaft, a clutch, a clutch, and a energy recovery system including the first generating unit and second hair. The motor group and the third generator set. The electric control system includes super capacitor and frequency converter. The invention can continuously recover the gravity potential energy of the downhole drill and convert it into mechanical energy, and finally convert the mechanical energy into electric energy for use. In the process of energy recovery, the recovery and utilization of the gravitational potential energy is carried out by the alternate work of the first generator set, the second generator set and the third generator set. The energy utilization efficiency is improved and the construction cost is saved.
【技术实现步骤摘要】
钻进过程中进行能量持续回收和利用的装置及方法
本专利技术涉及一种钻进过程中进行能量持续回收和利用的装置,从而节约能源,降低施工成本。该技术可应用于石油钻井、地质岩心钻探、水文水井钻探施工等领域。具体地说是一种可以进行持续势能回收并利用的钻机装置及使用方法。
技术介绍
在石油钻探、地质岩芯钻探、水文水井钻探过程中,钻机设备需要配备大容量的独立能源动力系统,为钻机的起升系统、泥浆循环系统、钻头回转系统等提供充足的动力。常规工作情况下能量消耗较大,但在钻杆下放过程中,需要消耗额外的能量控制下放速度,并且钻杆下方过程中的重力势能在无形中的浪费掉。虽然现有技术在对钻杆下放过程中的重力势能回收进行了研究,但仅限于持续下放时重力势能的回收,并且利用效率不高。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种钻进过程中进行能量持续回收和利用的装置,该装置在钻杆下放时进行能量转换并利用,节约钻进时的能量损耗,提高能量利用效率。本专利技术的第二个目的是提供该装置的回收和利用方法。本专利技术之钻进过程中进行能量持续回收和利用的装置包括传动系统、能量转换系统和能量回收系统;传动系统包括绞车、传动箱、中心轴、第一离合器和第十离合器;第一离合器位于绞车的右侧中心轴上,第一发条储能器通过绞车的右侧中心轴与绞车相连;能量转换系统包括发第一电机组、第二发电机组、第三发电机组;第一发电机组包括第一发条储能器、第二离合器、第一变速箱、驱动器、第一发电机;第二发电机组包括第二发条储能器、第三离合器、第二变速箱、第二发电机;第三发电机组包括第三发条储能器、第七离合器、第三变速箱、第三发电机;第一发条储能 ...
【技术保护点】
一种钻进过程中进行能量持续回收和利用的装置,其特征在于:包括传动系统、能量转换系统和能量回收系统;传动系统包括绞车(1)、传动箱(6)、中心轴(26)、第一离合器(13)和第十离合器(22);第一离合器(13)位于绞车(1)的右侧中心轴(26)上,第一发条储能器(2)通过绞车(1)的右侧中心轴(26)与绞车相连;能量转换系统包括发第一电机组、第二发电机组、第三发电机组;第一发电机组包括第一发条储能器(2)、第二离合器(14)、第一变速箱(3)、驱动器(4)、第一发电机(5);第二发电机组包括第二发条储能器7、第三离合器(16)、第二变速箱(8)、第二发电机(9);第三发电机组包括第三发条储能器(10)、第七离合器(19)、第三变速箱(11)、第三发电机(12);第一发条储能器(2)通过第一驱动轴(27)与第一变速箱(3)连接,第二离合器(14)位于第一驱动轴(27)上;第一变速箱(3)通过第一传动轴(25)与驱动器(4)连接,第三离合器(15)位于第一传动轴(25)上,驱动器(4)的转子(24)位于第一传动轴(25)上,驱动器(4)的定子(23)固定在第一发电机(5)的外壳上;第十离合 ...
【技术特征摘要】
1.一种钻进过程中进行能量持续回收和利用的装置,其特征在于:包括传动系统、能量转换系统和能量回收系统;传动系统包括绞车(1)、传动箱(6)、中心轴(26)、第一离合器(13)和第十离合器(22);第一离合器(13)位于绞车(1)的右侧中心轴(26)上,第一发条储能器(2)通过绞车(1)的右侧中心轴(26)与绞车相连;能量转换系统包括发第一电机组、第二发电机组、第三发电机组;第一发电机组包括第一发条储能器(2)、第二离合器(14)、第一变速箱(3)、驱动器(4)、第一发电机(5);第二发电机组包括第二发条储能器7、第三离合器(16)、第二变速箱(8)、第二发电机(9);第三发电机组包括第三发条储能器(10)、第七离合器(19)、第三变速箱(11)、第三发电机(12);第一发条储能器(2)通过第一驱动轴(27)与第一变速箱(3)连接,第二离合器(14)位于第一驱动轴(27)上;第一变速箱(3)通过第一传动轴(25)与驱动器(4)连接,第三离合器(15)位于第一传动轴(25)上,驱动器(4)的转子(24)位于第一传动轴(25)上,驱动器(4)的定子(23)固定在第一发电机(5)的外壳上;第十离合器(22)位于绞车(1)左侧的中心轴(26)上,传动箱(6)通过绞车(1)左侧的中心轴(26)与绞车(1)相连;第二发条储能器7通过传动箱(6)上端的第二驱动轴(28)与传动箱(6)相连,第四离合器(16)位于传动箱(6)上端的第二驱动轴(28)上;第二变速箱(8)通过第二传动轴(29)与第二发条储能器7相连,第五离合器(17)位于第二传动轴(29)上;第二发电机(9)通过第二变速箱(8)的第一输出轴(30)与第二变速箱(8)进行连接,第六离合器(18)位于第二变速箱(8)的第一输出轴(30)上;第一输出轴(30)作为第二发电机(9)的动力输入端,为第二发电机(9)的工作提供动力;第三发条储能器(10)通过传动箱(6)上端的第二驱动轴(28)与传动箱(6)相连,第七离合器(19)位于传动箱(6)上端的第二驱动轴(28)上;第三变速箱(11)通过第...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙梓航,古彦斌,张建良,王进卫,肖海龙,何运晏,郭昊甜,付晨,曹炳强,
申请(专利权)人:北京市地质工程勘察院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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